Türkiye farklı bölge mermerlerinin doğal radyoaktivite ve yıllık etkin doz eşdeğerleri

Başta inşaat sektöründe olmak üzere mermer, Türkiye'de de sıkça kullanılan doğal taşlardandır. Gezegenimizin varoluşundan bu yana mevcut bulunan radyoaktif elementler toprak ve doğal taşlarda bulunan radyoaktivitenin başlıca sebebidir. Bu bağlamda yaygın olarak kullanılan bu doğal taş çeşidinin de doğal radyoaktivite değerlerinin saptanması, insan sağlığına zararının olup olmadığının belirlenmesi için oldukça önemlidir. Bu çalışmada, Türkiye'nin çeşitli bölgelerinden alınmış 12 farklı mermer örneğinin doğal radyoaktivite konsantrasyonları incelenmiştir. İnşaat sektöründe yaygın olarak kullanılan bu örneklerin absroblanan gama doz hızı, radyum eşdeğer aktivitesi, gama indeksi ve yıllık etkin doz eşdeğeri parametreleri de hesaplanmıştır. Doğal radyoaktivite konsantrasyonunun saptanması için gerekli ölçümler yüksek saflıkta germanyum dedektörü kullanılarak yapılmıştır. Doğal olarak mermerlerin yapısında bulunan elementler 238U, 235U ve 232Th seri bozunumunun ürünleridir. Ayrıca 40K da yine mermerlerin yapısında mevcuttur. Bu sebeple yapılan bu çalışmada, 226Ra, 232Th ve 40K radyonüklidlerinin aktivite konsantrasyonları incelenmiştir. İncelenen mermer örneklerinin 226Ra, 232Th ve 40K radyonüklidlerinin aktivite konsantrasyonları sırasıyla 4 Bq/kg - 163 Bq/kg, 13 Bq/kg – 184 Bq/kg, 2 Bq/kg – 642 Bq/kg aralığında bulunmuştur. İncelenen radyonüklitler için hesaplanan ölçüm sisteminin algılanabilir en düşük aktiviteleri 86400 s ölçüm süresi için sırasıyla 226Ra, 232Th ve 40K için 1, 1 ve 2 Bq/kg olarak elde edilmiştir. Radyum eşdeğer aktivite sonuçlarının 1 Bq/kg – 345 Bq/kg aralığında olduğu saptanmıştır. Hesaplanan gama indeks değerleri 0,008 - 3,168 aralığındadır. Absorblanan gama doz hızı değerleri hesaplandığında sonuçların 0,181 nGy/sa - 257,168 nGy/sa aralığında olduğu görülmüştür. Yıllık etkin doz eşdeğeri sonuçları ise 0,0009 mSv/yıl - 1,2624 mSv/yıl aralığında değişkenlik göstermektedir. Toplam alfa aktivite konsantrasyonu değerleri 22-77 Bq/kg aralığında değişmektedir. Toplam beta aktivite konsantrasyonu değerleri ise 25-283 Bq/kg aralığında değişmektedir Birleşmiş Milletler Atomik Radyasyonun Etkileri Bilimsel Komitesi'nin belirlediği sınırlar doğrultusunda sonuçlar değerlendirildiğinde radyum eşdeğer aktivite değerlerinin 370 Bq/kg'ı aşmaması beklenmektedir. Bu bağlamda çalışmada kullanılan mermer örneklerinin radyum eşdeğer aktivite değerleri üst sınırın altında kalıp, kullanılabilirliği uygun olarak bulunmaktadır. Yıllık etkin doz eşdeğerinin ise 1 mSv/yıl limitini aşmaması beklenmektedir. Hesaplamalar neticesinde elde edilen değerler bu sınırı aşmamaktadır ve tüm mermer örnekleri yıllık etkin doz eşdeğeri için değerlendirildiğinde, inşaat sektöründe kullanıma uygun bulunmaktadır. Gama indeksleri 12 örnekten 10'u için 0.5'ten küçük olarak hesaplanmıştır. Bu sonuca bağlı olarak yıllık etkin doz eşdeğerinin 0.3 mSv/yıl veya daha az olduğu yorumu yapılabilmektedir. Çalışmada kullanılan mermer örnekleri için alınan sonuçlar ve yapılan hesaplamalar sonucunda bina yapımında kullanılan bu mermerlerdeki radyoaktivite değerlerinin Birleşmiş Milletler Atomik Radyasyonun Etkileri Bilimsel Komitesi'nin belirlediği doz sınırlarını aşmadığı ve yapı malzemesi olarak kullanılmasının insan sağlığı için bir risk faktörü olmadığı saptanmıştır.